综合机械化采煤方法与技术探析

综合机械化采煤方法与技术探析

屈朝

青海煤业鱼卡有限责任公司屈朝

摘要：综合机械化采煤法是当今全球领域内最为先进的采煤技术，它使采煤作业的机械化程度达到最大化，从而大幅度提高了煤矿产量。本文对应用综合机械化采煤技术的影响因素和所需设备进行了分析，重点研究了综合机械化采煤的技术工艺，最后对实施综采技术的注意事项进行了探讨。

关键词：综合机械化采煤；技术工艺；影响因素

引言

煤矿在工业生产和人们生活中占有很重要的地位，它的应用范围很广泛，需求量也很大，特别是很多大型钢铁企业和大型火力发电厂在从事生产活动时，对煤矿的需求量都特别大。而传统的采煤技术与方法很难提高产量以满足社会要求。煤矿企业要提高煤矿产量以满足社会需求，就必须使煤矿生产率水平大幅提高，采用机械化手段提高采煤效率。

综合机械化采煤法是当今全球领域内最为先进的采煤技术，它在煤矿开采的各个环节都力求将人力劳动转化为机械操作，使采煤作业的机械化程度达到最大化，从而大幅度提高煤矿产量。当然，综合机械化采煤法也不是没有缺陷的，它在提高采煤效率的同时，对设计和施工人员的技术要求也比较苛刻。因此，应不断加强对综合机械化采煤技术的研究和应用，促使其不断得到完善，从而能够更好地服务于经济和社会发展。

1综合机械化采煤影响因素

1.地质构造

地质构造对煤矿综合机械化采煤法的影响是多方面的，影响的程度也存在差异，这些影响主要表现在以下三个方面：（1）在落差断层相差不大的时候，正断层受到的影响较小，逆断层受到的影响较大，而过低的支架下限高度也会使通常使用的综采设备无法越过断层。（2）陷落柱会明显降低采掘效率。陷落柱发育区难以布置长壁回采工作面，即使勉强布置，也会因长臂回采工作面内包含陷落柱而使采煤机组和液压自移掩体支架无法使用和通过。（3）因流水冲蚀或冰川刨蚀而造成的煤层冲刷会显著提高综采难度，所以在开采前应尽量查明冲刷的类型、范围和规律，并圈出无煤区。

2.煤层厚度

煤矿开采的主要对象是煤层，而煤层的厚度一般也会对应用综采技术的采煤效率造成影响。当煤层厚度较大时，可根据煤层厚度的变化规律对其划分区段，并根据每一个区段的实际情况选择合理的综合机械化采煤技术；当煤层较薄时，由于受井下活动范围的限制，一般很难采用机械化手段进行开采作业。

3.煤层顶底板

顶板是贮存在煤层之后的岩层，底板是煤层生产之前处于下方的岩层，煤层顶底板的岩石特性会对其稳定性造成重要影响。煤层顶底板的稳定性是选择综采工艺和制定安全生产管理办法的关键依据，顶底板岩石处于相对稳定状态利于综采技术的实施。因此，在实施综合机械化开采的过程中，需要实时对顶底板情况进行监控，以保证施工的进度和安全性。

2综合机械化采煤所需的设备分析

首先是采煤机。采煤机的主要功能是对采煤工作面进行煤矿的割煤与落煤作业。由于我国矿区的自身特点，我国一般采用双滚筒式采煤机（见图1），它具有机械功率高、强度大等优点，能够自己打开工作面的两端切口，实现对不同硬度煤层的开采，可显著提高开采效率。滚筒采煤机的调节高度范围在0.8~5m之间，对大部分中厚煤层都能够进行一次性采集完全。

图1综采面采用双滚筒式采煤机的割煤方式

其次是转载机和可伸缩式输送机。转载机的一端与开采工作面的输送机连接，另一端则与可伸缩式输送机连接，主要起转载的作用。可伸缩式输送机是综合机械化煤矿开采的专用设备，它能够调节自身长度，负责将转载机运来的煤经过工作面运输巷运输到上、下山或者存煤仓库等地方。通过转载机和输送机的相互配合，可以保证整个开采工作的连续开展，提高煤矿的开采效率和运输速度，增强煤矿产量。

最后是液压支架。液压支架通过高压液体的施加顶力，对矿井工作面的顶板进行支撑，隔离煤矿开采工作面和采空区，阻止矸石等进入开采工作面，负责输送机的推进，保障采煤工作和运煤工作的顺利进行，同时也能提供安全的工作环境，保证工作人员的人身安全。

3综合机械化采煤技术工艺研究

随着经济的发展和技术的进步，机械化作业在企业的日常生产中占据的地位越来越重要。在煤矿企业里，也发生了翻天覆地的变化，从传统的采煤工艺演变成了现代化综合机械化开采工艺。这种工艺的改进，使煤矿开采工作面增大，工作强度得到了加强，显著地提高了煤矿的开采效率和产量。

1.长壁综合机械化开采

长壁综合机械化开采工艺主要依托工作面的设备能力，以及采煤机、转载机、可伸缩式输送机、液压支架和供电设备、液压泵等配套设备。在这种方式下，主要依靠输送机推进工作面的长度，提高采煤机的剖煤量，从而有效减少采煤过程中端头工作工序和对煤层的斜切次数，提高采煤效率。为了尽量将少采煤工作面的搬家次数，应事先计算好推进长度的参数。同时，为了有效控制采煤机的掘进深度，增强单刀采煤量，控制端头作业工序和其他配套设备的工作效率，使所有机械设备能够密切配合，实现最高的作业效率，还应对地质条件、可伸缩式运输机的伸缩长度、工作面推进增加长度和回采巷道长度等做到事先掌握。

2.短壁综合机械化开采

短壁综合机械化开采工艺在工作面巷道开采、煤矿运输、工作面顶部支撑等方面与长壁综合机械化开采一致，只是在工作面的设置上存在差异。与长壁综合机械化开采要增强工作面不同，短壁的意思就是在短的工作面上进行开采作业，基本上都是采用退式进行采煤。实施短壁综合机械化开采必须要满足一些基本条件：（1）要保证综合工作面上、下端头的作业速度够快。（2）矿井的回采巷道也要实现机械化工作，满足回采巷道机械化掘进速度快的特点。（3）开采过程中，需要注意采煤机的斜切度以使单刀采煤量增加。（4）注意各种机器设备及配套设备，尽量采用轻便的设备以方便工作面的移动与安装。

4综合机械化采煤的注意事项

结合笔者多年的煤矿开采经验，总结出应用综采技术的注意事项如下：（1）确定长壁综合机械化开采的工作面长度时，通常遵守“高产低耗”的原则，要尽量采取措施以降低各机械设备对工作面长度的制约。（2）短壁综合机械化采煤技术的实施要配合项目快速作业的性质，尽量采用轻型化的综采设备，方便安装与推进。（3）严格按照施工程序执行。施工前要对煤矿环境进行详细地实地勘测，制定科学合理的综采施工方案。施工中严格贯彻安全生产原则，尽量采用先进的计算机监测系统对各个机械化作业设备的工作状态进行实时监控，提高施工质量，同时对综采技术进行记录研究，进一步提高和改进综采工艺。

5结束语

综合机械化采煤技术推动了我国煤矿开采朝着高产高效的方向发展，是煤矿企业跟随社会发展脚步、提高生产率的重要途径，因此值得推广。

参考文献：

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[2]姜广建.综合机械化在煤矿开采中的应用探讨[J].中小企业管理与科技，2011，（3）：224

[3]杨生亮.探析井下采煤技术及采煤工艺的选择[J].华东科技（学术版），2012，（7）：366

[4]姚金刚，赵超.煤矿综合机械化采煤工艺探析[J].科技信息，2010，（23）：383

作者简介：

屈朝（1965—），男，汉族，采矿工程专业，大专学历，助理工程师职称，从事煤矿采煤技术管理工作28年，现任青海煤业鱼卡有限责任公司总工程师。